Fényforrások, lámpatestek

Néhány kivételtől eltekintve villamos lámpa szolgáltatja a fényt.

A lámpák három csoportba sorolhatók:

– az izzólámpa: olyan sugárzó, amelyben izzítható anyagot (fém, szén) villamos árammal megfelelő hőmérsékletre hevítve a hősugár-záson kívül látható sugárzást is előállíthatunk.

– a kisülő lámpa: gázban, fémgőzben vagy gázok és fémgőzök keve-rékében létesített kisülés hatására sugároz (pl. higany- és nátrium-lámpa, fénycső, ívlámpa stb.)

– különleges lámpák: vagy különleges célra (pl. jelzőlámpa, fényképé-szeti lámpa stb.), vagy különleges kialakítással (pl. szoffita-lámpa, wolframszalag-lámpa stb.), illetve egyéb meggondolás alapján ké-szülnek.

A fényforrásokat (lámpákat) osztályozzuk abból a szempontból is, hogy lineáris méretük (l₁, l_2, ... l_n) hogyan aránylik a fényforrás és az érzékelő közötti távolsághoz, a világítási távolsághoz (l_v):

– pontszerű fényforrás esetén a lineáris méretek olyan kicsinyek lv -hez képest, hogy azok a számítások során elhanyagolhatók; (általá-ban : l_max = l_v /5);

– vonalszerű fényforrás esetén van egy olyan, a többinél lényegesen nagyobb lineáris méret, amely miatt az előző elhanyagolás nem en-gedhető meg, illetve korrekció szükséges;

– felületi fényforrás esetén két olyan méret van, amelyek nem elha-nyagolhatók, illetve korrekció szükséges.

Azt a hatássíkot, amelyen általában a munkát végzik, munkasíknak ne-vezzük, ez belsőtéri világítás esetén a padló szintje felett 0,85 m magas-ságban fekvő és a helyiség oldalfalai által határolt vízszintes síkot jelenti.

A fényforrásokat, lámpatesteket, a felhasználható egyéb anyagokat és gyártmányokat a világítási, az egészségügyi, az esztétikai, a karbantartha-tósági és a gazdaságossági követelmények alapján kell kiválasztani.

A megvilágítás erőssége

A munkasíkon megkívánt világítás erősségét, melyet luxban mérnek, szabvány határozza meg.

A szabvány, munkatevékenységenként meghatározza a szükséges megvi-lágítás erősségét.

A világítási igények megkövetelik, hogy a megvilágított felületen (térben) ne legyenek a tárgyak jó felismerhetőségét zavaró egyenlőtlenségek.

Számszerűen ezt a hatás-sík legkisebb (E_min) és átlagos (E_átl) megvilágítá-sának az arányával, a térbeli egyenletességgel fejezzük ki:

Eátl

E_min

 

A világítás időbeli változása is zavaró lehet, ha az nem kellő fokozatos-sággal megy végbe. Mivel ez elsősorban lámpáknál fordul elő, a világítási hálózat lökésszerű feszültségváltozásai által okozott világítási egyenlőt-lenséget a legkisebbre kell csökkenteni.

Időbeli egyenletesség

A világítási hálózatot úgy kell kialakítani és méretezni, hogy a feszültség-ingadozás izzólámpás és fénycsöves világítás esetén 1%-nál, higanylám-pás világításnál 2%-nál nem lehet nagyobb. Ezt lehetővé tehetjük a villa-mos gépek hálózatától való elkülönítéssel és a vezetékek megfelelő mére-tezésével.

Stroboszkóp hatás

Az 50 Hz-es hálózati áram esetén a feszültség százszor vesz fel nulla ér-téket, így a kisülő lámpák fényárama – a működési elvükből következően – ugyan ennyiszer jelentősen csökken. Ha ennek a szabályos ingadozás-nak a szögsebessége megegyezik a forgó alkatrész szögsebességével, ak-kor azt mindig azonos helyzetben, tehát állni látjuk.

A stroboszkóp hatás kiküszöbölése, illetve csökkentése érdekében a kisü-lő lámpákat váltakozva eltérő (vagy eltolt) fázisra kell kapcsolni. Ahol láthatóan forgó alkatrészek vannak üzemben, a kisülő lámpákat a világító-testeken belül is így kell kapcsolni. Elfogadott megoldás a kisülő lámpák és izzólámpák együttes alkalmazása is.

Káprázás mentesség

A káprázás elkerülésére a fényforrások és világítótestek látható fénysűrű-sége:

– munkatermekben a vízszintes látósíktól mért 30°- on belül, – iskola- és egyéb előadótermekben 45°-on belül,

– rendszeresen a vízszintesnél magasabb irányba való nézésnél a né-zési iránytól számított 30°-os szögön belül általában nem lehet 4000 cd/m²-nél nagyobb.

A munkahelyi lámpatesteket és más, szem-közelben alkalmazott lámpa-testeket ernyőzni kell.

Színhatás

A különböző színárnyalatú fényforrások csak akkor alkalmazhatók együtt, ha a munkasíkon nem keletkeznek különböző színű félárnyékok, illetve nem okoznak kedvezőtlen lélektani hatást. A különböző színek különböző érzetet keltenek az emberben. Ezt a jelenséget a színhőmérséklet fogal-mával jellemezzük. Ez vonatkoztatható egyrészt a különböző fényforrás-okra, másrészt a munkakörnyezetben alkalmazott felületek színeire. A 2.

ábra a színhőmérséklet és a fényerősség függvényében ábrázolja a szín-hőmérséklet jellemző tartományait, valamint az izzólámpák és fénycsövek teljesítmény szerinti elhelyezkedését a rendszerben.

A bevonalkázott tartomány az ember számára elfogadható színhőmérsék-letek és fényerősségi értékek kellemesnek mondható értékpárjait jelentik.

2. ábra. Színhőmérsékletek

Az M - mel jelölt színhőmérsékleteket meleg- , a H -val jelölteket hideg-nek nevezzük. A kettő között egy átmeneti tartomány található, amelyet semlegesnek nevezünk és S -sel jelölünk.

A fényforrások szempontjából látható, hogy az izzólámpák színhőmérsék-lete – még a magasabb teljesítményűeknél is – inkább a meleg színek felé esnek, míg a fénycsövek szélesebb tartományt foghatnak át típusuktól függően.

Egészségügyi követelmények

Csak olyan fényforrás alkalmazható, amelynek üzeme az egészségre ár-talmatlan, vagyis – napi 8 órás időtartamot feltételezve – nem lépnek fel káros sugárzás-adagok (dózisok), nem keletkeznek és jutnak a légzési zó-nába mérgező hatású gázok, gőzök, illetve nincs szükség egyéni védőesz-közök használatára.

Esztétikai szempontok

Üzemi helyiségekben általában a gazdaságosság alapján döntik el, hogy a kivitelt milyen mértékben befolyásolják az esztétikai szempontok. Elsőd-leges, hogy a környezetbe illeszkedés nem mehet a világítási igények ro-vására.

Karbantarthatóság és karbantartás

A világítási igények huzamos időn át való üzembiztos kielégítéséhez szükség van a karbantartásra alkalmas kivitelre (hozzáférhetőség stb.) és a karbantartás rendszeres elvégzésére, ami terjedjen ki a csökkent fényára-mú és meghibásodott fényforrások cseréjére, a világítótestek tisztítására, a határoló felületek tisztítására és felújítására. Erős szennyezésnek kitett he-lyeken legalább negyedévenként, egyéb hehe-lyeken legalább félévenként kell elvégezni a tisztítást. Célszerű a megvilágítás időszakos műszeres el-lenőrzése.

Gazdaságosság

A világítási berendezések gazdaságossági értékelésekor figyelembe kell venni a létesítési és üzemeltetési költségeket, a munka termelékenységére és minőségére, valamint a személy- és vagyonvédelemre gyakorolt hatá-sát is.